橋梁下部施工-砂井法地基處理

砂井法地基處理一、概念利用各種打樁機具擊入鋼管，或用高壓射水、爆破等方法在地基中獲得按一定規(guī)律排列的孔眼并灌人中、粗砂形成砂柱。其在飽和軟粘土中起排水通道的作用，又稱排水砂井。一、概念砂井的用途砂井法適用于軟土地基,特別是用于軟基中存在連續(xù)薄砂層時更為有效;但對于滲透性好的以及含有大量腐殖物的土效果不顯著,不宜采用二、砂井的選用在抉擇砂井法排水加固地基時,，需注意原地基的固結狀態(tài)。如在先期固結壓力(原已壓密穩(wěn)定的最大壓力)已超過設計堆載的壓力值時，加載就不可能產生超靜水壓力，砂井即無排水效果；如先期固結壓力值達到加載值的一部分時，則堆載在該部分作用下砂井亦無排水效果。砂井加載預壓法特征二、砂井的選用對于靈敏度高的軟土采用砂井法時，要注意其融變性，特別是采用封底鋼管沖擊法(或振動法)施工時，土體結構受機械擾動而破壞。打井后短期內反會使強度降低。砂井加載預壓法特征三、砂井的布置砂井直徑一般為30~40cm。護管砂井直徑可小到15cm，袋裝砂井直徑可小到7~12cm。砂井井徑井距砂井間距指相鄰砂井中心之間的距離。砂井間距一般為砂井直徑的6~10倍，常用2~4m。三、砂井的布置根據軟土層的厚度、荷載大小和工程要求而定。砂井長度砂井頂部鋪設砂墊層。砂墊層的寬度應大于堆荷或建筑物的底寬，并伸出砂井區(qū)外邊線2倍砂井的直徑。施工過程應保持墊層不受擾動，鋪設平整墊層用砂要求與砂井用砂相同。墊層鋪砂厚度一般為50cm左右，水下施工時一般為1m左右。砂墊層鋪設四、砂井的施工1.砂井的成孔方法使用套管(管端封閉和管端敞口)法和不使用套管(旋轉、射水;沖擊、射水)法兩種類型。我國還有使用爆破法成井的。①套管射水排土成井法主要施工設備：高壓水泵(一般軟粘土地區(qū)，選用流量為25-35t/h，壓力1000kPa的水泵)，射水管(由管體、中心管、環(huán)刀、射水嘴等組成)、卷揚和沖擊機具以及可移動的承重車架等。四、砂井的施工成井工序：(1)套管就位(2)由套管內的射水管進行射水(3)射水時套管緩慢下沉(4)套管下沉到規(guī)定位置后上下移動射水管，使套管內的土充分排出(5)向套管內灌砂(6)拔出套管形成砂井四、砂井的施工②套管施打法成井施工主要施工設備：打、拔鋼臂機具(如樁架、樁錘、卷揚機具或由履帶式起重機加裝吊臂上的穿心錘導向架一吊龍門；;或采用振動打樁機組)、套管(根據砂井直徑及砂井長度再加0.5~1.0m確定)以及使用的活瓣式或鋼筋混凝土固定式樁尖等。四、砂井的施工成井工序：(1)套管就位，下端有活瓣管靴時，管靴封閉;(2)用沖擊或振動法將套管沉入土中規(guī)定深度(3)用料斗裝砂投人套管(4)、(5)關閉投砂口。使用壓縮空氣時，邊送入壓縮空氣邊拔起套管；不使用壓縮空氣時，則邊振動邊拔管；使用固定式鋼筋混凝土樁靴時，套管拔出后樁靴留在土中(6)套管整個拔出后，砂井形成四、砂井的施工活瓣樁靴活瓣樁靴鋼管沉入時活瓣樁靴封閉，隨著鋼管下沉、灌砂后，由規(guī)定深度向上拔管約1m左右，活瓣開，直至整個鋼管拔出形成砂井。四、砂井的施工使用固定式預制混凝土樁靴時，先將樁靴裝在鋼管底端打入土中，至規(guī)定深度。管內灌砂,邊振動、邊拔管。整個管身拔出后，形成砂井，樁靴留在土中。固定式混凝土樁靴五、砂井質量控制為了避免砂井內部產生脫節(jié)、縮頸等現(xiàn)象，可用灌砂的密實度來控制灌砂量密實度用干密度ad(t/m3)表示要求:1.砂井灌砂密實度灌砂時可適當灌水，以利密實。拔管速度不宜過快。砂井和砂墊層的用砂，不應有草根等雜物,其含泥量不能超過5%五、砂井質量控制預壓荷載的大小根據設計要求確定，一般情況預壓荷載宜接近設計荷載，必要時可超過設計荷載10%~20%，對沉降要求不嚴格的構筑物，有時僅設置砂井而不加預壓，因設置了砂井，從而達到加速地基固結的目的。2.預壓荷載大小及加荷速率五、砂井質量控制任何情況下作用于地基的荷載不得超過地基的極限荷載，以免地基失穩(wěn)破壞。在需要施加較大荷載時，應分級加荷，并控制加荷速率，使之與地基的強度增長相適應。實踐表明，可通過下列幾方面進行控制:施加預壓荷載五、砂井質量控制1.在排水砂墊層上埋設地基垂直沉降觀測點，要求堆載中心地表沉降不超過10mm/d2.在離預壓土體邊緣約1m處打一排短木樁(邊樁)，長1.5~2.0m，入土約1m，觀測邊樁的水平位移應不超過5~10mm/d；在接近極限荷載時，邊樁位移量將迅速增大3.在地基中不同深度處理設空隙水壓力計，孔隙水壓力不宜超過預壓荷載所產生應力的50%~60%。如果超過上述三項數值時，地基有可能破壞,應立即停止加荷，一般情況下，加載在60kpa以前加載